支承加勁肋在梁腹板兩側(cè)設(shè)置-文檔資料

1、鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)1鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)2 鋼梁主要用做樓蓋梁、平臺梁、吊車梁、墻架梁、檁條鋼梁主要用做樓蓋梁、平臺梁、吊車梁、墻架梁、檁條; 按梁的支承情況可將梁分為簡支梁、連續(xù)梁、懸臂梁按梁的支承情況可將梁分為簡支梁、連續(xù)梁、懸臂梁; 按梁在結(jié)構(gòu)中的作用不同可梁分為主梁與次梁按梁在結(jié)構(gòu)中的作用不同可梁分為主梁與次梁; 按截面是否沿構(gòu)件軸線方向分為等截面梁與變截面梁按截面是否沿構(gòu)件軸線方向分為等截面梁與變截面梁; 鋼梁按制作方法不同分為型鋼梁和焊接組合梁鋼梁按制作方法不同分為型鋼梁和焊接組合梁; 型鋼梁又分為熱軋型鋼梁和冷彎薄壁型鋼梁型鋼梁又分為熱軋

2、型鋼梁和冷彎薄壁型鋼梁; 蜂窩梁，組合梁。蜂窩梁，組合梁。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)3 1.簡單式梁格簡單式梁格 2.普通式梁格普通式梁格 3.復(fù)式梁格復(fù)式梁格 主梁次梁主梁縱向次梁橫向次梁主梁鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)4 主次梁間的連接主次梁間的連接 1. 疊接疊接 2. 平接平接 3. 降低連接降低連接 主梁次梁次梁主梁主梁次梁次梁主梁主梁次梁次梁主梁主梁次梁主梁次梁次梁主梁主梁次梁次梁鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)5 選擇型鋼選擇型鋼 梁高、腹板厚度和翼緣尺寸。梁高、腹板厚度和翼緣尺寸。 1. 梁高的估算梁高的估算 1） 確定梁的高度應(yīng)考慮建筑要求確

3、定梁的高度應(yīng)考慮建筑要求 2）梁的剛度）梁的剛度 3）梁的經(jīng)濟(jì)條件）梁的經(jīng)濟(jì)條件fMWxxnxnxW鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)6建筑高度決定梁的最大高度建筑高度決定梁的最大高度 剛度決定梁最小高度剛度決定梁最小高度 梁最大撓度應(yīng)符合要求：梁最大撓度應(yīng)符合要求：梁的剛度和高度有直接關(guān)系，充分發(fā)揮強(qiáng)度，取梁的剛度和高度有直接關(guān)系，充分發(fā)揮強(qiáng)度，取 經(jīng)濟(jì)高度經(jīng)驗(yàn)公式：經(jīng)濟(jì)高度經(jīng)驗(yàn)公式： maxhminh245)2/(485485848538452max2max2max224maxvEhlhEWlMEIlMlqEIlEIlqvkxkxkkxxk3 . 1/maxf2 .315minvlE

4、flhcmWhxe3073鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)72. 腹板尺寸腹板尺寸梁高確定腹板高也確定，腹板高為梁高減兩個翼緣的梁高確定腹板高也確定，腹板高為梁高減兩個翼緣的厚度，腹板高考慮鋼板規(guī)格，使腹板高度為厚度，腹板高考慮鋼板規(guī)格，使腹板高度為50mm模數(shù)模數(shù)maxmax1.2vw wVfh t腹板厚度應(yīng)滿足：腹板厚度應(yīng)滿足：值一般較小，為滿足局部穩(wěn)定和構(gòu)造要求，按下值一般較小，為滿足局部穩(wěn)定和構(gòu)造要求，按下列經(jīng)驗(yàn)公式算：列經(jīng)驗(yàn)公式算： vwwfhVtmax2 . 15 . 3wwht 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)8 3. 翼緣尺寸翼緣尺寸 求得需要的凈截面模量，則整

5、個截面需要的慣性矩為：求得需要的凈截面模量，則整個截面需要的慣性矩為： 腹板慣性矩為：腹板慣性矩為： 翼緣慣性矩為：翼緣慣性矩為：2hWInxx30121htIww20)2/(2hbtIIIwxt20)(2hIIbtwx鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)9 b取取(1/31/5)h，同時保證局部穩(wěn)定，選擇，同時保證局部穩(wěn)定，選擇b和和t時要符合時要符合鋼板規(guī)格尺寸，一般鋼板規(guī)格尺寸，一般b取取10mm的倍數(shù)，的倍數(shù)，t取取2mm的倍數(shù)，且的倍數(shù)，且 不小于不小于8mm。1. 正應(yīng)力正應(yīng)力 梁截面最大彎矩及可能產(chǎn)生最大正應(yīng)力處的彎矩梁截面最大彎矩及可能產(chǎn)生最大正應(yīng)力處的彎矩 單向受彎時驗(yàn)算

6、單向受彎時驗(yàn)算 雙向受彎時驗(yàn)算雙向受彎時驗(yàn)算 鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)10 剪應(yīng)力剪應(yīng)力 局部壓應(yīng)力局部壓應(yīng)力4. 折算應(yīng)力折算應(yīng)力在組合梁的腹板計(jì)算高度邊緣處，若同時受有較大的在組合梁的腹板計(jì)算高度邊緣處，若同時受有較大的正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力，或正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力，或同時受有較大的正應(yīng)同時受有較大的正應(yīng)力和剪應(yīng)力，應(yīng)驗(yàn)算折算應(yīng)力。力和剪應(yīng)力，應(yīng)驗(yàn)算折算應(yīng)力。下列簡化計(jì)算公式：下列簡化計(jì)算公式：對等截面簡支梁：對等截面簡支梁： 對變截面簡支梁：對變截面簡支梁： xkxkxkEIlMEIlqEIlqv10848538452max44)2531 (1012maxxxx

7、xkIIIEIlMv鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)11式中：式中： 均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值；均布線荷載標(biāo)準(zhǔn)值； 荷載標(biāo)準(zhǔn)值下梁的最大彎矩；荷載標(biāo)準(zhǔn)值下梁的最大彎矩； 跨中毛截面慣性矩；跨中毛截面慣性矩； 支座附近毛截面慣性矩；支座附近毛截面慣性矩； 梁的截面類型選擇計(jì)算整體穩(wěn)定系數(shù)。梁的截面類型選擇計(jì)算整體穩(wěn)定系數(shù)。 焊接工字鋼和軋制焊接工字鋼和軋制H型鋼簡支梁。型鋼簡支梁。 軋制普通工字鋼簡支梁。軋制普通工字鋼簡支梁。 軋制槽鋼簡支梁。軋制槽鋼簡支梁。 大于大于0.6時，都應(yīng)采用相應(yīng)的時，都應(yīng)采用相應(yīng)的 代替代替kqmaxkMxI1xIbb鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)12 型

8、鋼梁的局部穩(wěn)定不驗(yàn)算型鋼梁的局部穩(wěn)定不驗(yàn)算 焊接組合梁，翼緣限制板件寬厚比焊接組合梁，翼緣限制板件寬厚比 腹板通過設(shè)置加勁肋的方法腹板通過設(shè)置加勁肋的方法 設(shè)置加勁肋的原則及局部穩(wěn)定驗(yàn)算；設(shè)置加勁肋的原則及局部穩(wěn)定驗(yàn)算； 另一方法是允許腹板發(fā)生局部失穩(wěn)，利用屈曲后承另一方法是允許腹板發(fā)生局部失穩(wěn)，利用屈曲后承載力載力 規(guī)范建議對于承受靜力荷載和間接承受動力荷載的規(guī)范建議對于承受靜力荷載和間接承受動力荷載的梁宜考慮利用屈曲后強(qiáng)度。梁宜考慮利用屈曲后強(qiáng)度。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)131. 直接動載吊車梁及其它的組合梁，可根據(jù)腹板高厚直接動載吊車梁及其它的組合梁，可根據(jù)腹板高厚比的大

9、小，布置橫向、縱向及短向加勁肋。比的大小，布置橫向、縱向及短向加勁肋。對于承受靜力荷載的梁宜考慮腹板屈曲后強(qiáng)度，僅配支對于承受靜力荷載的梁宜考慮腹板屈曲后強(qiáng)度，僅配支承加勁肋不能滿足要求時應(yīng)設(shè)置中間橫向加勁肋。承加勁肋不能滿足要求時應(yīng)設(shè)置中間橫向加勁肋。2. 用型鋼及鋼板制作，宜成對布置，也可單側(cè)布置，用型鋼及鋼板制作，宜成對布置，也可單側(cè)布置，支承加勁肋、考慮腹板屈曲后強(qiáng)度的梁的中間橫向加勁支承加勁肋、考慮腹板屈曲后強(qiáng)度的梁的中間橫向加勁肋及重級工作制吊車梁的加勁肋不應(yīng)單側(cè)配置。肋及重級工作制吊車梁的加勁肋不應(yīng)單側(cè)配置。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)143. 不考慮屈曲后強(qiáng)度的組合

10、梁的橫向加勁肋最小間距不考慮屈曲后強(qiáng)度的組合梁的橫向加勁肋最小間距為為 ，最大間距為，最大間距為 。對無局部壓應(yīng)力的梁，當(dāng)對無局部壓應(yīng)力的梁，當(dāng) 時可采用時可采用2.5h0。短向加勁肋的最小間距為。短向加勁肋的最小間距為 ， 為縱向加為縱向加勁肋至腹板計(jì)算高度上邊緣的距離。勁肋至腹板計(jì)算高度上邊緣的距離。05 . 0 h02hywfth235100/0175. 0h1h鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)15 1.在腹板兩側(cè)成對配置鋼板橫向加勁肋，尺寸符合下列公式在腹板兩側(cè)成對配置鋼板橫向加勁肋，尺寸符合下列公式要求：要求： 外伸寬度：外伸寬度： xbs bs/2（60）bs/3（40）y

11、h0ts04030shbmm鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)16 厚厚 度：度：在腹板一側(cè)配置的鋼板橫向加勁肋，其外伸寬度應(yīng)大于在腹板一側(cè)配置的鋼板橫向加勁肋，其外伸寬度應(yīng)大于1.2倍，厚度不小于其外伸寬度的倍，厚度不小于其外伸寬度的1/15。2. 焊接梁的橫向加勁肋與翼緣板相接處應(yīng)切角，當(dāng)切成焊接梁的橫向加勁肋與翼緣板相接處應(yīng)切角，當(dāng)切成斜角時，其寬約為斜角時，其寬約為 (但不大于但不大于40mm)，高約為，高約為 (但但不大于不大于60mm)。 15ssbt 3/sb2/sbzzzzzztwbstwbsbstszz鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)173. 在同時用橫向加勁肋

12、和縱向加勁肋加強(qiáng)的腹板中，橫向在同時用橫向加勁肋和縱向加勁肋加強(qiáng)的腹板中，橫向加勁加勁 肋的截面尺寸除應(yīng)符合上述規(guī)定外，其截面慣性矩尚肋的截面尺寸除應(yīng)符合上述規(guī)定外，其截面慣性矩尚應(yīng)符合下式要求：應(yīng)符合下式要求：4. 縱向加勁肋的截面慣性矩縱向加勁肋的截面慣性矩 ，應(yīng)符合下列公式要求：，應(yīng)符合下列公式要求：當(dāng)當(dāng) 時，時， 當(dāng)當(dāng) 時，時，5. 短加勁肋短加勁肋6. 型鋼加勁肋型鋼加勁肋303wzthI yI305 . 1wythI 30200)(45. 05 . 2(wythhahaI85. 0/0ha85.0/0ha鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)18 按承受梁支座反力或固定集中荷載的

13、軸心受壓構(gòu)件計(jì)算在按承受梁支座反力或固定集中荷載的軸心受壓構(gòu)件計(jì)算在腹板平面外的穩(wěn)定性。此受壓構(gòu)件的截面應(yīng)包括加勁肋和加勁腹板平面外的穩(wěn)定性。此受壓構(gòu)件的截面應(yīng)包括加勁肋和加勁肋每側(cè)肋每側(cè) 范圍內(nèi)的腹板面積，計(jì)算長度取范圍內(nèi)的腹板面積，計(jì)算長度取 。 力較小時焊接，力力較小時焊接，力較大時刨平頂緊。較大時刨平頂緊。h0 aywft/23515ywft/235150h鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)191. 定義定義支承加勁肋的作用是把集中力或支座反力通過加勁肋傳支承加勁肋的作用是把集中力或支座反力通過加勁肋傳給梁腹板。目的是使集中力間接傳給腹板，從而避免使腹板給梁腹板。目的是使集中力間

14、接傳給腹板，從而避免使腹板局部壓屈。支承加勁肋在梁腹板兩側(cè)設(shè)置。其受力如同軸心局部壓屈。支承加勁肋在梁腹板兩側(cè)設(shè)置。其受力如同軸心受壓柱。設(shè)計(jì)時應(yīng)保證其在腹板平面外的整體穩(wěn)定。受壓柱。設(shè)計(jì)時應(yīng)保證其在腹板平面外的整體穩(wěn)定。(2t)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)202普通式梁支承肋應(yīng)與上下翼緣刨平頂緊。粱端剪力通過普通式梁支承肋應(yīng)與上下翼緣刨平頂緊。粱端剪力通過焊縫傳給翼緣，再傳給柱頂板。焊縫傳給翼緣，再傳給柱頂板。突緣支承肋向下伸出下翼緣。且不超過其厚度的兩倍突緣支承肋向下伸出下翼緣。且不超過其厚度的兩倍(2t)，粱的最大剪力通過焊縫傳給突緣支承肋再通過水平焊縫傳到柱粱的最大剪力通過

15、焊縫傳給突緣支承肋再通過水平焊縫傳到柱頂板上去。頂板上去。(2t)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)21(1)局部承壓：局部承壓： cRAce fceAce 端部承壓面積端部承壓面積(接觸處凈面積）；接觸處凈面積）； fce鋼材端面承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。鋼材端面承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。2tRAce/23. 傳力計(jì)算傳力計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)22(2)穩(wěn)定計(jì)算：穩(wěn)定計(jì)算： 支承加勁肋按軸心受壓驗(yàn)算腹板平面外的整體穩(wěn)定。支承加勁肋按軸心受壓驗(yàn)算腹板平面外的整體穩(wěn)定。計(jì)算長度近似取腹板高度計(jì)算長度近似取腹板高度h0。(2t)Rywft23515ywft23515ywft23515鋼結(jié)構(gòu)

16、基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)23范圍內(nèi)的腹板面積。公式為：范圍內(nèi)的腹板面積。公式為：ywft23515fAR截面積截面積A包括加勁肋截面積和加勁肋兩側(cè)包括加勁肋截面積和加勁肋兩側(cè) 軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)。軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)。(2t)Rywft23515ywft23515ywft23515鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)24(3)加勁肋與底板之間的水平角焊縫：加勁肋與底板之間的水平角焊縫：式中：式中：lw每條焊縫的長度每條焊縫的長度lw1.22焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)焊縫強(qiáng)度增大系數(shù) wtwfflhR7.0(2t)R鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)25(4)加勁肋與腹板之間的豎向角焊縫：加

17、勁肋與腹板之間的豎向角焊縫： wtwfflhR7 . 0假設(shè)焊縫應(yīng)力均勻分布假設(shè)焊縫應(yīng)力均勻分布式中：式中：lw每條焊縫長度，突緣支座加勁肋為兩條；每條每條焊縫長度，突緣支座加勁肋為兩條；每條lw。普。普通梁加勁肋為四條焊縫；每條通梁加勁肋為四條焊縫；每條lw。(2t)R鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)261. 焊接工字形，焊縫單位長度的縱向剪力為：焊接工字形，焊縫單位長度的縱向剪力為： Vh1 1maxmaxwhtV1wxtISV1max1鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)27雙面角焊縫需要的焊角尺寸為：雙面角焊縫需要的焊角尺寸為：2. 梁上集中荷載，未設(shè)支承加緊肋，或有移動的

18、集中荷載，梁上集中荷載，未設(shè)支承加緊肋，或有移動的集中荷載，則焊縫不僅受水平剪力則焊縫不僅受水平剪力 ，還受豎向荷載引起的壓力產(chǎn)，還受豎向荷載引起的壓力產(chǎn)生的豎向剪力作用。單位長度焊縫所受豎向壓力為：生的豎向剪力作用。單位長度焊縫所受豎向壓力為：xwffISVfh1max4 . 11hVzwzwwclFtltFtP 224 . 11hfwffVPfh鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)28 變截面梁可以改變梁高，可以改變梁寬；變截面梁可以改變梁高，可以改變梁寬； 多層翼緣板的梁可改變翼緣的層數(shù)；多層翼緣板的梁可改變翼緣的層數(shù)； 變化梁的截面應(yīng)盡量不使梁的構(gòu)造過于復(fù)雜，過多增變化梁的截面應(yīng)盡

19、量不使梁的構(gòu)造過于復(fù)雜，過多增加制作費(fèi)用。加制作費(fèi)用。M1l/6b1bl/6l/6鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)29根據(jù)焊縫質(zhì)量可采用對接直焊縫或斜焊縫。分析表根據(jù)焊縫質(zhì)量可采用對接直焊縫或斜焊縫。分析表明，截面改變一次可節(jié)約鋼材明，截面改變一次可節(jié)約鋼材10%20%；改變兩次，最；改變兩次，最多只能再節(jié)約多只能再節(jié)約3%4%，因此一般只變一次截面?？缍容^，因此一般只變一次截面。跨度較小梁，常不改變截面。小梁，常不改變截面。b1b鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)30(1/61/5)lhh/2角鋼抵緊角鋼抵緊焊接焊接另一種改變翼緣寬度的做法。另一種改變翼緣寬度的做法。 有時為了

20、降低梁的建筑高度，節(jié)省鋼材，常將簡支梁的有時為了降低梁的建筑高度，節(jié)省鋼材，常將簡支梁的下翼緣做成折線狀，翼緣截面保持不變，梁端腹板高度應(yīng)按下翼緣做成折線狀，翼緣截面保持不變，梁端腹板高度應(yīng)按抗剪強(qiáng)度計(jì)算確定，且不應(yīng)小于跨中腹板高度的一半?？辜魪?qiáng)度計(jì)算確定，且不應(yīng)小于跨中腹板高度的一半。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)31l1l1理論切斷點(diǎn)理論切斷點(diǎn)當(dāng)翼緣采用兩層鋼板時，外層鋼板與內(nèi)層鋼板厚當(dāng)翼緣采用兩層鋼板時，外層鋼板與內(nèi)層鋼板厚度比宜為度比宜為0.51.0。改變梁的截面可通過切斷外層翼緣。改變梁的截面可通過切斷外層翼緣板實(shí)現(xiàn)板實(shí)現(xiàn)。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)32 梁的

21、拼接分工廠拼接和工地拼接兩種對接焊縫直接相連，梁的拼接分工廠拼接和工地拼接兩種對接焊縫直接相連，加蓋板的連接方法。采用斜焊縫。加蓋板的連接方法。采用斜焊縫。 10tw對接焊縫連接對接焊縫連接組合梁工廠拼接組合梁工廠拼接拼接蓋板連接拼接蓋板連接鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)33鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)34無論采用圖（無論采用圖（a）還是采用圖（）還是采用圖（b），改變后的梁高都必須），改變后的梁高都必須大于原來梁高的一半。大于原來梁高的一半。圖示為逐步圖示為逐步改變腹板高度，改變腹板高度，此時在下翼緣開此時在下翼緣開始由水平轉(zhuǎn)為傾始由水平轉(zhuǎn)為傾斜的兩處均需設(shè)斜的兩處均需

22、設(shè)置腹板加勁肋。置腹板加勁肋。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)35圖示為一雙層翼緣板的焊接工字形截面簡支梁。在外層蓋圖示為一雙層翼緣板的焊接工字形截面簡支梁。在外層蓋板板(冀緣板冀緣板)理論切斷點(diǎn)理論切斷點(diǎn)x處，板梁截面由圖處，板梁截面由圖(b)轉(zhuǎn)變成圖轉(zhuǎn)變成圖(c)。按圖按圖(c)所示所示單層翼緣板截面單層翼緣板截面的抗彎強(qiáng)度可得的抗彎強(qiáng)度可得此截面能承受的此截面能承受的彎矩彎矩Ml，然后由，然后由M1即可求得理論即可求得理論切斷點(diǎn)切斷點(diǎn)r。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)362414553500500組合梁的工地拼接組合梁的工地拼接高強(qiáng)螺栓連接高強(qiáng)螺栓連接鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)

23、計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)37組合梁應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度、整組合梁應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定要求。選擇截面體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定要求。選擇截面時一般首先考慮抗彎強(qiáng)度要求，并時一般首先考慮抗彎強(qiáng)度要求，并在計(jì)算過程中隨時兼顧其它各項(xiàng)要在計(jì)算過程中隨時兼顧其它各項(xiàng)要求。現(xiàn)以雙軸對稱焊接工形梁為例，求。現(xiàn)以雙軸對稱焊接工形梁為例，截面共有四個基本尺寸截面共有四個基本尺寸h(或或h0)、tw、b、t，計(jì)算順序?yàn)橄却_定，計(jì)算順序?yàn)橄却_定h0， 次次tw，最后最后b和和t。twh0 hbtt鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)38twh0 h btt1截面高度截面高度h (或腹板高度或腹板高度h0) 梁腹

24、板高度梁腹板高度 h0應(yīng)根據(jù)下面三個參考高度確定：應(yīng)根據(jù)下面三個參考高度確定： (1)建筑容許最大梁高建筑容許最大梁高h(yuǎn)max (2)剛度要求最小梁高剛度要求最小梁高h(yuǎn)min (3)經(jīng)濟(jì)梁高經(jīng)濟(jì)梁高鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)39(1)建筑容許最大梁高建筑容許最大梁高h(yuǎn)max當(dāng)梁上平臺面的標(biāo)高已定，當(dāng)梁上平臺面的標(biāo)高已定，梁高太大將減小下層空間的凈空梁高太大將減小下層空間的凈空高度，影響下層通行或設(shè)備放置。高度，影響下層通行或設(shè)備放置。根據(jù)下層使用所要求的最小凈空根據(jù)下層使用所要求的最小凈空高度，可算出建筑容許的最大梁高度，可算出建筑容許的最大梁高高h(yuǎn)max(梁上次梁、樓板、面層做

25、梁上次梁、樓板、面層做法和梁下突出部分、吊頂高度以法和梁下突出部分、吊頂高度以及預(yù)計(jì)撓度留量和必要空隙等應(yīng)及預(yù)計(jì)撓度留量和必要空隙等應(yīng)作扣除作扣除)。hmax最最小小凈凈空空高高度度鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)40 (2)剛度要求最小梁高剛度要求最小梁高h(yuǎn)min 剛度要求梁有一定的高度剛度要求梁有一定的高度hmin，否則梁的撓度會超過規(guī)，否則梁的撓度會超過規(guī)定的容許撓度。定的容許撓度。Wx1=Wx2Ix1、Wx1Ix2、Wx2 I x1 I x2xxxxfWMxmax鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)41鋼梁設(shè)計(jì)時一般應(yīng)使鋼梁設(shè)計(jì)時一般應(yīng)使max達(dá)到或按近達(dá)到或按近f，以充分

26、利用鋼材，以充分利用鋼材強(qiáng)度。由此，不同高度強(qiáng)度。由此，不同高度h的梁截面只要有足夠的的梁截面只要有足夠的Wx，就能滿足，就能滿足強(qiáng)度要求。這些梁截面的強(qiáng)度要求。這些梁截面的Wx基本相同，但基本相同，但h小的梁截面將有較小的梁截面將有較小的慣性矩小的慣性矩 I = Wx h / 2，從而粱的撓度較大，從而粱的撓度較大(按按h的反比加大的反比加大)。當(dāng)當(dāng)hhmin時就不能滿足剛度的最低要求。時就不能滿足剛度的最低要求。Wx1=Wx2Ix1、Wx1Ix2、Wx2 I x1 I x2xxxx鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)42下面推導(dǎo)下面推導(dǎo)hmin的公式。的公式。簡支梁的最大撓度簡支梁的最

27、大撓度v一般可近似地取為一般可近似地取為:xxkEIlMv2101xxkEIlMlv101fWMxxx單向彎曲的梁，抗彎強(qiáng)度的驗(yàn)算條件是單向彎曲的梁，抗彎強(qiáng)度的驗(yàn)算條件是:f 是鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。是鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。x是截面塑性發(fā)展系數(shù)。是截面塑性發(fā)展系數(shù)。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)43fWMxxx上式中，上式中，Mx是彎矩的設(shè)計(jì)值，今若把是彎矩的設(shè)計(jì)值，今若把Mx改作彎矩的標(biāo)準(zhǔn)改作彎矩的標(biāo)準(zhǔn)值，取值，取Mx1.3Mxk，則上式應(yīng)改為：，則上式應(yīng)改為：3 . 1fWMxxxk式中，數(shù)字式中，數(shù)字1.3是取恒荷載分項(xiàng)系數(shù)是取恒荷載分項(xiàng)系數(shù)1.2和活荷載分項(xiàng)系數(shù)和活荷載分項(xiàng)系

28、數(shù)1.4的平均值。當(dāng)實(shí)際梁中活荷載為主時，的平均值。當(dāng)實(shí)際梁中活荷載為主時，1.3這數(shù)字就還要加這數(shù)字就還要加大，否則應(yīng)減小。大，否則應(yīng)減小。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)442hWIxx因?yàn)椋阂驗(yàn)椋? . 1fWMxxxk所以，將式所以，將式改寫為：改寫為：hfIMxxxk3 . 12代入式代入式xxkEIlMlv101并且使并且使 nlvlv1鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)45在一定的荷載作用下，梁的截面高度取得大時，梁截面在一定的荷載作用下，梁的截面高度取得大時，梁截面的腹板以及今后將介紹的腹板加勁肋所用鋼材將增加，而翼的腹板以及今后將介紹的腹板加勁肋所用鋼材將增加，

29、而翼緣板的面積將減小。反之亦然。因此理論上可推導(dǎo)出一個梁緣板的面積將減小。反之亦然。因此理論上可推導(dǎo)出一個梁的高度使整個梁的用鋼量為最少，這個高度就稱為經(jīng)濟(jì)高度的高度使整個梁的用鋼量為最少，這個高度就稱為經(jīng)濟(jì)高度he。目前設(shè)計(jì)實(shí)踐中經(jīng)常采用的經(jīng)濟(jì)高度公式是：目前設(shè)計(jì)實(shí)踐中經(jīng)常采用的經(jīng)濟(jì)高度公式是：cmWhxe3073fMWxxx式中，式中，或者或者fMWbxx單位為單位為cm3。鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)基本原理及設(shè)計(jì)46確定翼緣板的尺寸時，常先確定翼緣板的尺寸時，常先估算每個翼緣所需的截面積估算每個翼緣所需的截面積At。梁截面的慣性矩：梁截面的慣性矩：翼緣板的尺寸翼緣板的尺寸21322121hAhtItwwx式中，式中，h1為上、下兩翼緣形心為上、下兩翼緣形心間的距離。間的距離。twhw h